Les défaut dans un solide

3804 mots 16 pages

Introduction
Les cristaux parfaits formés par la répétition périodique d'une maille élémentaire sont des cristaux idéaux. Les cristaux réels ont des structures qui diffèrent, au moins localement, de cet arrangement périodique car ils sont le siège de défauts de différentes natures. Ces défauts peuvent être sans dimension (défauts ponctuels), à une dimension (dislocations), à deux dimensions (joints de grains, défauts ponctuels, mâcles) ou à trois dimensions (précipités). Certaines propriétés des matériaux dépendent essentiellement de la structure et très peu des défauts (module d'Young, coefficient de dilatation linéique, propriétés magnétiques et ferroélectriques). D'autres, en revanche, sont fortement influencées par la nature et la concentration des défauts qu'ils contiennent (comportement sous contrainte, phénomène de diffusion et traitement thermique, conductibilité électrique, etc.). Le tableau suivant décrit ces différents types de défauts, en donnant leur concentration ou dimension moyenne et leur influence sur les propriétés des matériaux.

Différents types de défauts dans les cristaux

Les Défauts Ponctuels
Ce sont des défauts sans dimension qui ont une taille de l'ordre de la distance interatomique. Il existe trois types de défauts ponctuels : les lacunes, les interstitiels et les atomes en substitution, comme cela est décrit sur le schéma suivant. La présence de défauts ponctuels entraîne une distorsion locale du réseau cristallin et engendre un champs de contrainte dans un volume du cristal supérieur à celui du défaut lui-même. Types de défauts ponctuels dans les cristaux : (a) lacune, (b) atome étranger interstitiel, (b') auto-interstitiel et (c) atome étranger en substitution
Les Lacunes
Ce défaut correspond à un site atomique inoccupé dans la structure. Les lacunes jouent un rôle fondamental dans la diffusion à l'état solide qui engendre des déplacements d'atomes sur de longues distances et est à la base des traitements thermiques.

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